铜基纳米材料由于其奇特的电子和结构特性，在高效、低成本的电催化 CO₂ 还原反应 (CO₂RR) 中备受关注。然而，可控制备具有丰富催化活性位点的铜基二维 (2D) 材料以保证高 CO₂RR 性能仍然具有挑战性，尤其是在大规模生产中。

近日，河南大学Jie Li，Mingju Huang，Ke Chen可扩展的金属二维 Cu₂Te 纳米片阵列在商用铜箔上的原位垂直生长被证明可用于高效的 CO₂ 到 CH₄ 电催化。

文章要点

1）通过化学蚀刻和化学气相沉积两步过程，可以轻松实现尺寸和厚度可调的 Cu₂Te 纳米片的边缘定向生长。

2）这些活跃在 Cu₂Te 纳米片高度暴露边缘的活性位点极大地促进了 CO₂ 在低至 -0.4 V（相对于可逆氢电极）的电势下电还原为 CH₄，同时抑制了析氢反应。

3）当使用流通池加速传质时，法拉第效率在 300 mA cm-2 的外加电流密度下达到 ~63%。

这些发现将为开发可扩展、节能的铜基 CO₂RR 电催化剂提供巨大的可能性。

参考文献

Hongqin Wang, et al, Scalable Edge-Oriented Metallic Two-Dimensional Layered Cu₂Te Arrays for Electrocatalytic CO₂ Methanation, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.2c11227

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c11227